Сетевой график

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Краткая характеристика тягового двигателя ТЛ-2К1

1.1 Назначение тягового двигателя ТЛ-2К1

Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ-2К1 (рис.1) предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую. Вращающий момент вала якоря электродвигателя передается на колесную пару через двустороннюю одноступенчатую цилиндрическую косозубую передачу. При такой передаче подшипники электродвигателя не получают добавочных нагрузок по аксиальному направлению.

 

 

Рисунок 1 – Общий вид  тягового электродвигателя ТЛ-2К1

 

Подвешивание электродвигателя опорно-осевое. С одной стороны он опирается моторно-осевыми подшипниками на ось колесной пары электровоза, а с другой — на раму тележки через шарнирную подвеску и резиновые шайбы. Тяговый электродвигатель имеет высокий коэффициент использования мощности (0,74) при наибольшей скорости электровоза. Возбуждение электродвигателя в тяговом режиме — последовательное, а в рекуперативном — независимое.

Система вентиляции независимая, аксиальная, с подачей вентилирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом вверх с противоположной стороны вдоль оси электродвигателя.

 

1.2 Технические данные электродвигателя ТЛ-2К1

Технические данные электродвигателя ТЛ-2К1 следующие:

Напряжение на зажимах электродвигателя,  В.......................................1500

Часовой режим

Ток, А...........................................................................................................480

Мощность, кВт............................................................................................670

Частота вращения, об/мин........................................................................ 790

К. п. д.........................................................................................................0,931

Продолжительный режим

Ток,  А..........................................................................................................410

Мощность,  кВт...........................................................................................575

Частота вращения, об/мин.........................................................................830

К. п. д..........................................................................................................0,93

Класс изоляции по нагревостойкости:

обмотки якоря...............................................................................................В

полюсной системы .......................................................................................F

Наибольшая частота  вращения при  среднензношенных  бандажах,

об/мин ......................................................................................................1690

Передаточное отношение......................................................................88/23

Сопротивление обмоток при температуре 20°С, Ом:

главных полюсов.....................................................................................0,025

дополнительных полюсов  и компенсационных катушек..................0,0356 якоря...................................................................................................... 0,0317

Количество вентилирующего воздуха, м3/мин, не менее...................... 95

Масса без шестерни,   кг........................................................................ 5000

 

1.3 Конструкция  тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Тяговый электродвигатель ТЛ-2К1 состоит из остова 3 (рис. 2), якоря 6, щеточного аппарата 2 и подшипниковых щитов 1, 4.

Остов представляет собой  отливку из стали марки 25Л-П цилиндрической формы и служит одновременно магнитопроводом. К нему прикреплены шесть главных  и шесть дополнительных полюсов, поворотная траверса с шестью щеткодержателями и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь электродвигателя.

Установку подшипниковых  щитов производят в такой последовательности: собранный остов с полюсными и компенсационными катушками ставят стороной, противоположной коллектору, вверх. Индуктивным нагревателем нагревают горловину до температуры 100—150°С, вставляют и крепят щит восемью болтами М24 из стали 45. Затем поворачивают остов на 180°, опускают якорь, устанавливают траверсу и аналогично описанному выше вставляют другой щит и крепят его восемью болтами М24. С наружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс моторно-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для подвешивания электродвигателя, предохранительные приливы для транспортировки. Со стороны коллектора имеются три люка, предназначенных для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люки герметично закрываются крышками 7, 11, 15 (см. рис. 2). 

 

 

Рисунок  2 – Продольный  (а)  и поперечный (б) разрезы тягового  электродвигателя  ТЛ-2К1

Крышка 7 верхнего коллекторного люка укреплена на остове специальным пружинным замком, крышка 15 нижнего люка одним болтом М20 и специальным болтом с цилиндрической пружиной, а крышка 11 второго нижнего люка — четырьмя болтами Ml2.

Для подвода воздуха со стороны, противоположной коллектору, через специальный кожух 5, укрепленный на подшипниковом щите и остове. Выводы из электродвигателя выполнены кабелем марки ППСРМ-1-4000 площадью сечения 120 мм². Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой. На кабелях имеются ярлычки из полихлорвиниловых трубок с обозначением Я, ЯЯ, К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ (рис. 3) соединены с обмотками якоря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а выводные кабели К и КК соединены с обмотками главных  полюсов.

Рисунок 3 – Схемы соединения катушек полюсов со стороны коллектора (а) и противоположной (б) тягового электродвигателя ТЛ2К1

 

Сердечники главных  полюсов 13 (см. рис. 2) набраны из листовой электротехнической стали марки 1312 толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Между сердечником главного полюса и остовом имеется одна стальная прокладка толщиной 0,5 мм. Катушка главного полюса 12, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди ЛММ размерами 1,95X65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова.

Корпусная изоляция состоит  из восьми слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭП-934-ТП 0,13X30 мм ГОСТ 13184—78 с полиэтилентерефталатной пленкой на лаке марки ПЭ-934 и одного слоя ленты технической лавсановой термоусаживающеися толщиной 0,22 мм ТУ 17 ГССР8-79, наложенных с перекрытием в половину ширины ленты. Межвитковая изоляция выполнена из асбестовой бумаги в два слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком КО-919 ГОСТ 16508—70.

Для улучшения рабочих  характеристик электродвигателя применена компенсационная обмотка 14, расположенная в пазах, проштампованных в наконечниках главных полюсов, и соединенная с обмоткой якоря последовательно. Компенсационная обмотка состоит  из  шести  катушек, намотанных из мягкой прямоугольной медной проволоки ПММ размерами 3,28x22 мм, имеет 10 витков. В каждом пазу расположено по два витка. Корпусная изоляция состоит из шести слоев    стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,11 мм ГОСТ 13184—78 и  одного слоя ленты  технической     лавсановой   термоусаживающейся   толщиной  0,22   мм ТУ 17  ГССР  8-78,  уложенных с перекрытием в половину  ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой стеклослюдинитовой ленты той же марки, она уложена с перекрытием в  половину ширины ленты. Компенсационная обмотка в пазах закреплена клиньями из текстолита марки Б. Изоляция компенсационных  катушек выпекается  в приспособлениях.

Сердечники дополнительных полюсов 10 выполнены из толстолистового проката или поковки и укреплены на остове тремя болтами М20. Для уменьшения насыщения дополнительных полюсов между остовом и сердечниками дополнительных полюсов предусмотрены диамагнитные   прокладки толщиной 8 мм. Катушки дополнительных полюсов 9 намотаны на ребро из мягкой медной проволоки ПММ размерами 6x20 мм и имеют 10 витков каждая. Корпусная и покровная изоляция этих катушек аналогична изоляции катушек главного полюса. Межвитковая изоляция состоит из асбестовых прокладок толщиной 0,5 мм, пропитанных лаком КО-919.

Щеточный аппарат тягового электродвигателя (рис.4) состоит из траверсы 1 разрезного типа с поворотным механизмом, шести кронштейнов 3 и шести щеткодержателей 4.

Рисунок 4 – Щеточный  аппарат тягового электродвигателя ТЛ-2К1

 

Траверса стальная, отливка  швеллерного сечения имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с шестерней 2 (рис. 5) поворотного механизма. В остове фиксирована и застопорена траверса щеточного аппарата болтом фиксатора 3, установленным на наружной стенке верхнего коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного устройства 1: один — внизу остова, другой — со стороны подвешивания. Электрическое соединение кронштейнов траверсы между собой выполнено кабелями ПС-4000 площадью сечения 50 мм². Кронштейны щеткодержателя разъемные (из двух половин) закреплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах, установленных на траверсе. Стальные шпильки пальцев опрессованы прессмассой АГ-4В, на них насажены фарфоровые изоляторы.

Рисунок 5 – Стопорение и фиксация траверсы

тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Щеткодержатель (рис. 6) имеет две цилиндрические пружины 1, работающие на растяжение.

Рисунок 6 - Щеткодержатель

Пружины закреплены одним концом на оси, вставленной в отверстие корпуса 2 щеткодержателя, другим — на оси нажимного пальца 4 с помощью винта 5, которым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает практически постоянное нажатие на щетку 3. Кроме того, при наибольшем допустимом износе щетки нажатие пальца 4 на щетку автоматически прекращается. Это позволяет предотвратить повреждение рабочей поверхности коллектора гибкими проводами сработанных щеток. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные щетки марки ЭГ-61 размерами 2(8X50X60) мм с резиновыми амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осуществлено шпилькой и гайкой. Для более надежного крепления и регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте при износе коллектора на корпусе щеткодержателя и кронштейна предусмотрены гребенки.

Якорь (рис.7) электродвигателя состоит из коллектора, обмотки, вложенной в пазы сердечника 5, набранного в пакет из лакированных листов электротехнической стали марки 1312 толщиной 0,5 мм, стальной втулки 4, задней 7 и передней 3 нажимных шайб, вала 8.

 

Рисунок 7 - Якорь

В сердечнике имеется один ряд аксиальных отверстий для прохода вентилирующего воздуха. Передняя нажимная шайба 3 одновременно служит корпусом коллектора. Все детали якоря собраны на общей втулке 4 коробчатой формы, напрессованной на вал 8 якоря, что обеспечивает возможность его замены.

Якорь имеет 75 катушек 6 и 25 секционных уравнительных соединений 2. Соединение концов обмотки и клиньев с петушками коллекторных пластин выполнено припоем ПСР-2,5 ГОСТ 19738—74 на специальной установке токами высокой частоты.

Каждая катушка имеет 14 отдельных проводников, расположенных по высоте в два ряда, и по семь проводников в ряду. Они изготовлены из медной ленты размерами 0,9X8,0 мм марки ЛММ и. изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм. Каждый пакет из семи проводников изолирован также лентой стеклослюдинитовой ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм с перекрытием в половину ширины ленты. Корпусная изоляция пазовой части катушки состоит из шести слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,01X20 мм, одного слоя ленты фторопластовой толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС толщиной 0,1  мм, уложенных с перекрытием в    половину   ширины ленты.

Уравнители секционные изготовляют из трех проводов размерами 1X2,8 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода состоит из одного слоя стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,1X20 мм и одного слоя ленты фторопластовой толщиной 0,03 мм. Вся изоляция уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Изолированные провода соединяют в секцию одним слоем стеклоленты, уложенной с перекрытием в половину ширины ленты. В пазовой части обмотку якоря крепят текстолитовыми клиньями, а в лобовых    частях — стеклобандажом.

Коллектор электродвигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм набран из медных пластин, изолированных  друг от друга миканитовыми прокладками. От нажимного конуса и корпуса коллектор изолирован миканитовыми манжетами и цилиндром.

Обмотка якоря имеет  следующие данные: число пазов 75, шаг по пазам 1—13, число коллекторных пластин 525, шаг по коллектору 1—2, шаг уравнителей по коллектору 1 —176.

Якорные подшипники электродвигателя тяжелой серии с цилиндрическими роликами типа 80-42428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3—8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в подшипниковые щиты, а внутренние — на вал якоря. Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнение (рис. 8).